广东省广州市越秀区2019-2020学年高一上学期期末数学试卷 (有解析)
广东省广州市越秀区2019-2020学年高一上学期期末数学试卷
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)
1. 已知集合U ={1,2,3,4,5},A ={1,3},B ={2,3},则A ∪(?U B)=( )
A. {3}
B. {1,4,5}
C. {1,2,3,4,5}
D. {1,3,4,5}
2. cos42°cos78°?sin42°sn78°=( )
A. 1
2
B. ?1
2
C. √32
D. ?√32
3. 三个数a =60.7,b =0.76,c =log 0.76的大小顺序是( )
A. a
B. c
C. c D. a 4. 已知sin(α?π 4)=1 3,则cos(α+ 5π4 )的值等于( ) A. ?1 3 B. 1 3 C. ?2√22 D. 2√23 5. 已知函数f(x)=√32 sinx +1 2 cosx ,则f(π 12)=( ) A. √22 B. √32 C. 1 D. √2 6. 在△ABC 中,点D 在BC 边上,且BD ?????? =3DC ????? ,AD ?????? =x AB ????? +y AC ????? ,则( ) A. x =13,y =2 3 B. x =14,y =3 4 C. x =23,y =1 3 D. x =34,y =1 4 7. 设b ∈R ,若函数f(x)=4x ?2x+1+b 在[?1,1]上的最大值是3,则其在[?1,1]上的最小值是( ) A. 2 B. 1 C. 0 D. ?1 8. 将函数f(x)=√3cos2x +sin2x 的图象向右平移π 6个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到 函数g(x)的图象,且满足|g(x)|≤a 恒成立,则a 的最小值为( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9. 已知向量a ? ,b ? 满足a ? ?b ? =1,|b ? |=2则(3a ? ?2b ? )?b ? =( ) A. 5 B. ?5 C. 6 D. ?6 10. 已知函数y =f(x)的图象与函数y =1 x+1的图象关于原点对称,则f(x)=( ) A. 1 x+1 B. 1 x?1 C. ?1 x+1 D. ?1 x?1 11. 已知函数f(x)={x +2,x >a x 2+5x +2,x ≤a ,若函数g(x)=f(x)?2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( ) A. [?1,1) B. [?1,2) C. [?2,2) D. [0,2] 12.已知减函数y=f(x?1)是定义在R上的奇函数,则不等式f(1?x)>0的解集为() A. (1,+∞) B. (2,+∞) C. (?∞,0) D. (0,+∞) 二、填空题(本大题共4小题,共20.0分) 13.已知平面向量a?=(2,3),b? =(x,4),若a?⊥(a??b? ),则x=______. 14.log216?log24= ________. 15.已知集合A={x|lnx>0},B={x|2x<3},则A∩B=______. 16.定义于R上的偶函数f(x)满足对任意的x∈R都有f(x+8)=f(x)+f(4),若当x∈[0,2]时, f(x)=2?x,则f(2017)=______. 三、解答题(本大题共6小题,共70.0分) 17.已知α为第二象限角,且4sinα+3cosα=0. (Ⅰ)求tanα与sinα的值; (Ⅱ)求sinα+2cosα 与tan2α的值. 2sinα+cosα )一段图象如图 18.函数f(x)=Asin(ωx+?)(A>0,ω>0,|φ|<π 2 所示. (1)分别求出A,ω,φ并确定函数f(x)的解析式; (2)求出f(x)的单调递增区间. 19.已知a?=(2,1),b? =(3,?1) (1)求|a??b? |; (2)求a?与b? 的夹角θ. 20.(本小题满分14分) ,3AC=4BC.在?ABC中,AB=2,cosC=7 8 (1)求AC,CB的长; (2)求sin(A?C)的值. 21.科学研究证实,二氧化碳等温室气体的排放(简称碳排放)对全球气候和生态环境产生了负面影 响,环境部门对A市每年的碳排放总量规定不能超过550万吨,否则将采取紧急限排措施.已知A市2017年的碳排放总量为400万吨,通过技术改造和倡导低碳生活等措施,此后每年的碳排放量比上一年的碳排放总量减少10%.同时,因经济发展和人口增加等因素,每年又新增加碳排放量m万吨(m>0). (1)求A市2019年的碳排放总量(用含m的式子表示); (2)若A市永远不需要采取紧急限排措施,求m的取值范围. 22.已知函数f(x)=ln(1?x)?ln(1+x). (1)判断并证明函数f(x)的奇偶性; (2)若f(m)?f(?m)=2,求实数m的值. -------- 答案与解析 -------- 1.答案:D 解析: 本题主要考查了集合的交,并,补的混合运算,属于基础题. 根据题意得到?U B={1,4,5},又A={1,3},即可得解. 解:因为集合U={1,2,3,4,5},B={2,3}, 所以?U B={1,4,5},又A={1,3}, 所以A∪(?U B)={1,3,4,5}, 故选D. 2.答案:B 解析:解:cos42°cos78°?sin42°sn78°=cos(42°+78°)=cos120°=?cos60°=?1 2 , 故选:B. 利用两角和的余弦公式,诱导公式,求得所给式子的值. 本题主要考查两角和的余弦公式,诱导公式的应用,属于基础题. 3.答案:B 解析:解:∵60.7>1,0<0.76<1,c=log0.76<0, ∴c 故选:B. 根据指数幂和对数的性质即可得到结论. 本题主要考查函数值的大小比较,根据对数的运算法则和指数幂性质是解决本题的关键,比较基础.4.答案:B 解析:解:∵sin(α?π 4)=1 3 , ∴cos(α+5π 4)=cos(α+π 4 +π)=?cos(α+π 4 )=?sin[π 2 ?(α+π 4 )]=?sin(π 4 ?α)=sin(α?π 4 )=1 3 . 故选:B . 利用同角三角函数关系式的应用及诱导公式化简所求后,结合已知即可得解. 本题主要考查了同角三角函数关系式的应用及诱导公式的应用,属于基础题. 5.答案:A 解析: 本题主要考察了两角和与差的正弦函数公式的应用,属于基础题.由两角和的正弦公式化简解析式后代入即可求解. 解:∵f(x)=√3 2 sinx +1 2 cosx =sin(x +π 6 ), ∴f(π12)=sin(π12+π6)=sin π 4=√2 2 , 故选A . 6.答案:B 解析: 本题考查平面向量的基本定理的应用,属于基础题. 直接利用向量的运算法则化简求解即可. 解:在△ABC 中,点D 在BC 边上,且BD ?????? =3DC ????? ,AD ?????? =x AB ????? +y AC ????? , AD ?????? =AB ????? +BD ?????? =AB ????? +3 4 BC ????? =AB ????? +34 (BA ????? +AC ????? )=14 AB ????? +34 AC ????? , 所以x =1 4,y =3 4. 故选:B . 7.答案:A 解析: 本题考查函数的最值的求法与应用,换元法的应用,考查计算能力. 利用换元法,化简函数的解析式,通过二次函数的最值转化求解即可. 解:函数f(x)=4x ?2x+1+b =(2x )2?2?2x +b , 设2x =t , 则f(x)=t2?2?t+b=(t?1)2+b?1. 因为x∈[?1,1], 所以t∈[1 2 ,2], 当t=1时,f(x)min=b?1; 当t=2时,f(x)max=3,即1+b?1=3,b=3,所以函数f(x)在[?1,1]上的最小值是2. 故选A. 8.答案:D 解析:解:f(x)=√3cos2x+sin2x=2(sinπ 3cos2x+cosπ 3 sin2x)=2sin(2x+π 3 ), 依题意得:g(x)=2sin[2(x?π 6)+π 3 ]+1=2sin2x+1, 所以g(x)∈[1,3], 因为|g(x)|≤a恒成立, 所以a≥3. 则a的最小值是3. 故选:D. 利用两角和的正弦公式化简函数的解析式为f(x)=2sin(2x+π 3 ),再根据y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律求得函数g(x)的解析式,则易求a的最小值. 本题主要考查两角和的正弦公式,y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于中档题. 9.答案:B 解析: 本题考查向量数量积的运算,属基础题. 根据向量数量积的运算法则化简即可. 解:因为a??b? =1,|b? |=2, 所以(3a??2b? )?b? =3a?·b? ?2b? 2 =3?8=?5. 故选B . 10.答案:B 解析:解:设点P(x,y)是函数y =f(x)的图象,与P 关于原点对应的点为(?x,?y)在函数y =1 x+1的图象上, 所以代入得?y =1 ?x+1,即y =1 x?1, 故选:B . 利用函数图象关于原点对称,利用点的对称关系求出f(x)的表达式即可. 本题主要考查函数图象的对应关系,利用点的对称性是解决本题的关键. 11.答案:B 解析: 本题考查函数的图象的应用,函数的零点个数的判断,考查数形结合以及计算能力,属于基础题目. 利用函数的零点,转化为两个函数的图象的交点个数,利用数形结合转化求解即可. 解:函数f(x)={x +2,x >a x 2+5x +2,x ≤a , x 2+5x +2=2x ,可得x 2+3x +2=0, 解得x =?1,x =?2.y =x +2与y =2x 的交点为: x =2,y =4, 函数y =f(x)与y =2x 的图象如图: 函数g(x)=f(x)?2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是:?1≤a <2. 故选:B . 12.答案:B 解析:解:∵y=f(x?1)是奇函数,∴其图象关于原点对称, 则y=f(x)的图象关于(?1,0)对称,即f(?1)=0, ∵y=f(x?1)是减函数,∴y=f(x)也是减函数, ∴f(1?x)>0,即f(1?x)>f(?1), 由f(x)递减,得1?x1,解得x>2, ∴f(1?x)>0的解集为(2,+∞), 故选B. 由y=f(x?1)的奇偶性、单调性可得f(x)的图象的对称性及单调性,由此可把不等式化为具体不等式求解. 本题考查函数的奇偶性、单调性及其应用,考查抽象不等式的求解,考查转化思想,灵活运用函数性质去掉不等式中的符号“f”是解题的关键所在. 13.答案:1 2 解析: 解:a??b? =(2?x,?1); ∵a?⊥(a??b? ); ∴a??(a??b? )=2(2?x)?3=0; 解得x=1 . 2 . 故答案为:1 2 可求出a??b? =(2?x,?1),根据a?⊥(a??b? )即可得出a??(a??b? )=0,进行数量积的坐标运算即可求出x. 考查向量垂直的充要条件,向量坐标的减法和数量积运算. 14.答案:2 =log24=2. 解析:解:原式=log216 4 故答案为:2. 进行对数的运算即可. 考查对数的定义,对数的运算性质. 15.答案:(1,log23) 解析:解:A={x|lnx>0}={x|x>1}, B={x|2x<3}={x|x 则A∩B=(1,log23); 故答案为:(1,log23). 分别求出关于A、B的不等式,求出A、B的交集即可. 本题考查了集合的运算,考查不等式问题,是一道基础题. 16.答案:1 解析:解:因为定义在R上的偶函数f(x)满足对任意的x∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4), 所以当x=?4时,f(?4+8)=f(?4)+f(4),即f(4)=2f(4),所以f(4)=0. 所以f(x+8)=f(x)+f(4)=f(x),即函数的周期是8. 当x∈[0,2]时,f(x)=2?x, 所以f(2017)=f(2016+1)=f(1)=2?1=1. 故答案为:1. 利用函数是偶函数,由f(x+8)=f(x)+f(4),可得函数的周期,然后利用周期性进行求值. 本题主要考查函数周期性的性质以及应用,利用函数的奇偶性先得f(4)的值,然后利用根据周期性的定义是解决本题的关键. 17.答案:解:(Ⅰ)4sinα+3cosα=0?tanα=sinα cosα=?3 4 , 将4sinα+3cosα=0代入sin2α+cos2α=1, 解方程得{sinα=?3 5 cosα=4 5 或{ sinα=3 5 cosα=?4 5 , 又α为第二象限角,sinα>0, 故{sinα=?3 5 cosα=4 5 舍去, ∴{sinα=3 5 cosα=?4 5 ; (Ⅱ)sinα+2cosα 2sinα+cosα=tanα+2 2tanα+1 =?5 2 , tan?2α=2tan?α 1?tan2α= 2×(?3 4 ) 1?(?3 4 )2 =?24 7 . 解析:本题考查同角关系式及二倍角公式的应用,是一般题. (Ⅰ)由已知及tan?α=sin?α cos?α 求出tanα,由已知结合sin2α+cos2α=1及α所在的象限即可求出sinα; (Ⅱ)由同角关系式求出sinα+2cosα 2sinα+cosα ,然后利用二倍角公式求出tan2α即可. 18.答案:解:(1)根据函数f(x)=Asin(ωx+?)的图象知, A=2, T=13π 3?π 3 =4π,∴ω=1 2 , 令1 2×π 3 +φ=2kπ,k∈Z, ∴φ=2kπ?π 6 ; 又|φ|<π 2,∴φ=?π 6 ; ∴函数f(x)=2sin(1 2x?π 6 ); (2)根据正弦函数的单调性, 令?π 2+2kπ≤1 2 x?π 6 ≤π 2 +2kπ,k∈Z, 则?π 3+2kπ≤1 2 x≤2π 3 +2kπ,k∈Z, 解得?2π 3+4kπ≤x≤4π 3 +4kπ,k∈Z, ∴函数f(x)的单调递增区间是[?2π 3+4kπ,4π 3 +4kπ],k∈Z. 解析:(1)根据函数f(x)的图象,求出A、T、ω与φ的值即可; (2)根据正弦函数的单调性,即可求出f(x)的单调递增区间. 本题考查了利用三角函数的部分图象求解析式的应用问题,也考查了三角函数的图象与性质的应用问题,是基础题目. 19.答案:解:(1)a??b? =(?1,2), ∴|a??b? |=√5; (2)|a?|=√5,|b? |=√10,a??b? =5, ∴cos=a? ?b? |a? ||b?|= √5×√10 =√2 2 , ∵θ∈[0,π], ∴θ=π 4 . 解析:考查向量减法和数量积的坐标运算,求向量夹角,属于基础题. (1)求出a??b? 的坐标,即可得出|a??b? |的值; (2)根据公式cos=a? ?b? |a? ||b?| 即可求出cos的值,从而得出a?,b? 的夹角θ的值.20.答案:解:(1)在?ABC中,由余弦定理可得AB2=AC2+BC2?2AC·BCcosC, 设AC=x,则BC=3 4 x, ∴4=x2+(3 4x)2?2x·3 4 x·7 8 , ∴x=4,即AC=4,BC=3; (2)由平方关系可得, 在?ABC中,由正弦定理可得. ∵BC=3<4=AC,∴A是锐角,cosA=11 16 . ∴sin(A?C)=sinAcosC?cosAsinC=5√15 64 . 解析:本题考查正余弦定理的应用及和差角公式,属于中档题. (1)依题意,由余弦定理解方程即可; (2)运用平方关系及两角和与差的三角函数公式计算即可. 21.答案:解:设2018年的碳排放总量为a1,2019年的碳排放总量为a2,…(1)由已知,a1=400×0.9+m, a2=0.9×(400×0.9+m)+m=400×0.92+0.9m+m =324+1.9m. (2)a3=0.9×(400×0.92+0.9m+m)+m=400×0.93+0.92m+0.9m+m, … a n=400×0.9n+0.9n?1m+0.9n?2m+???0.9m+m =400×0.9n+m 1?0.9n 1?0.9 =400?0.9n+10m(1?0.9n) =(400?10m)?0.9n+10m. 由已知有?n∈N?,a n≤550 当400?10m=0即m=40时,显然满足题意; 当400?10m>0即m<40时, 由指数函数的性质可得:(400?10m)×0.9+10m≤550,解得m≤190. 综合得m<40; 当400?10m<0即m>40时, 由指数函数的性质可得:10m≤550,解得m≤55,综合得40 综上可得所求范围是m∈(0,55]. 解析:本题考查函数模型的选择与应用,考查数列知识,考查解不等式,考查学生利用数学知识解决实际问题的能力,属于中档题. (1)根据,A市2017年的碳排放总量为400万吨,通过技术改造和倡导低碳生活等措施,此后每年的碳排放量比上一年的碳排放总量减少10%.同时,因经济发展和人口增加等因素,每年又新增加碳排放量m万吨,即可求A市2019年的碳排放总量(用含m的式子表示); (2)求出数列的通项,A市永远不需要采取紧急限排措施,则有?n∈N?,a n≤550,分类讨论,即可求m的取值范围. 22.答案:(本小题满分8分) 解:(1)解:f(x)=ln(1?x)?ln(1+x).是奇函数.……(1分) 证明:由{ 1?x >0 1+x >0 得?1 f(?x)=ln(1+x)?ln(1?x)=?[ln(1?x)?ln(1+x)]=?f(x)……(3分) 所以f(x)是奇函数.…………(4分) (2)由(1)知,f(x)是奇函数,则f(?m)=?f(m) ∴f(m)?f(?m)=f(m)+f(m)=2f(m)=2,即f(m)=1……(6分) ∴ln 1?m 1+m =1即1?m 1+m =e , 解得m =1?e 1+e …………(8分) 解析:(1)要判断函数f(x)的奇偶性,只要检验f(?x)与f(x)的关系即可; (2)结合(1)中f(x)是奇函数可知f(?m)=?f(m),代入即可求解; 本题主要考查了奇函数的定义及性质的简单应用,属于基础试题.